Als de mensheid straks voor het eerst de planeet Mercurius van dichtbij bekijkt, doet ze dat waarschijnlijk onder meer met in Delft ontwikkelde ‘ogen’.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA wil de Mercurius-verkenner BepiColombo, die in 2012 vertrekt, uitrusten met detectiekristallen die aan de afdeling radiation, radionuclides & reactors (RRR) van de TU Delft zijn ontwikkeld. Een dezer dagen geeft ESA de TU naar verwachting groen licht om de kristallen te testen op stralingsbestendigheid. De Delftse kristallen moeten de samenstelling van de zinderende Mercuriusbodem tot op een halve meter diepte analyseren.
Het gaat daarbij om ‘scintillatoren’, kristallen die gammastraling zichtbaar maken door hem om te zetten in lichtpulsjes. De Delftse scintillatoren van lanthaanbromide (LaBr3:Ce3+) hebben niet alleen een hogere resolutie dan de bestaande soorten, ze worden ondersteund door lichtere apparatuur en zijn alleen al daarom geschikter voor de ruimtevaart. “Lanthaanbromide heeft de juiste combinatie van alles”, zegt projectleider dr. Pieter Dorenbos.
Wel moet eerst worden aangetoond dat de kristallen bestand zijn tegen de extreme stralingsomstandigheden die heersen nabij Mercurius. De planeet staat immers slechts 58 miljoen kilometer van de zon, minder dan veertig procent van de afstand van de aarde tot de zon. “Je hebt er te maken met zonsuitbarstingen, en de kristallen moeten daartegen kunnen.”
Het komende jaar gaan Dorenbos en collega’s hun scintillatoren daarom geselen met protonen, röntgenstraling en elektronen. Ze testen of dat de eigenschappen van de kristallen verandert. Ook worden een paar proefkristallen verscheept naar het internationale ruimtestation (ISS), voor een experimenteel verblijf in de ruimte van een paar jaar. Tegelijkertijd zoekt de Franse glas- en kristalfabrikant Saint Gobain Crystals uit of het mogelijk is om scintillatoren met een doorsnede van drie inch te vervaardigen . vereist voor de reis naar Mercurius. “Maar eigenlijk voorzie ik dat het allemaal wel gaat lukken”, zegt Dorenbos. Eerdere proeven in Groningen lijken aan te geven dat de Delftse kristallen inderdaad tegen extreme straling kunnen.
Voor de langere termijn is ESA geïnteresseerd in de opvolger van de lanthaanbromide-kristallen, eveneens in Delft ontwikkelde scintillatoren gemaakt van lutetium-iodide (LuI3:Ce3+). Dat kristal blijkt in laboratoriumproeven een recordhoeveelheid licht uit te zenden, en komt wellicht in aanmerking als stralingsdetector voor toekomstige missies. Volgens Dorenbos is ook Nasa geïnteresseerd: de kristallen uit Delft worden onder meer genoemd voor de ‘zwarte gaten-zoeker’ waarover Nasa nadenkt.
Ook op aarde gaat het de Delftse scintillatoren voor de wind. Philips wil de Delftse scintillatoren toepassen in een verbeterd soort PET-scanner, een medische scanner die doorsnedes van patiënten maakt door het verval te meten van speciale, van tevoren radioactief gemaakte suikers in het lichaam. Ook onderzoekt de afdeling RRR of de Delftse scintillatoren toegepast kunnen worden in gespecialiseerde miniatuur-PET-scanners voor proefdieren. “We denken erover om zelf een prototype te bouwen”, zegt Dorenbos.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA wil de Mercurius-verkenner BepiColombo, die in 2012 vertrekt, uitrusten met detectiekristallen die aan de afdeling radiation, radionuclides & reactors (RRR) van de TU Delft zijn ontwikkeld. Een dezer dagen geeft ESA de TU naar verwachting groen licht om de kristallen te testen op stralingsbestendigheid. De Delftse kristallen moeten de samenstelling van de zinderende Mercuriusbodem tot op een halve meter diepte analyseren.
Het gaat daarbij om ‘scintillatoren’, kristallen die gammastraling zichtbaar maken door hem om te zetten in lichtpulsjes. De Delftse scintillatoren van lanthaanbromide (LaBr3:Ce3+) hebben niet alleen een hogere resolutie dan de bestaande soorten, ze worden ondersteund door lichtere apparatuur en zijn alleen al daarom geschikter voor de ruimtevaart. “Lanthaanbromide heeft de juiste combinatie van alles”, zegt projectleider dr. Pieter Dorenbos.
Wel moet eerst worden aangetoond dat de kristallen bestand zijn tegen de extreme stralingsomstandigheden die heersen nabij Mercurius. De planeet staat immers slechts 58 miljoen kilometer van de zon, minder dan veertig procent van de afstand van de aarde tot de zon. “Je hebt er te maken met zonsuitbarstingen, en de kristallen moeten daartegen kunnen.”
Het komende jaar gaan Dorenbos en collega’s hun scintillatoren daarom geselen met protonen, röntgenstraling en elektronen. Ze testen of dat de eigenschappen van de kristallen verandert. Ook worden een paar proefkristallen verscheept naar het internationale ruimtestation (ISS), voor een experimenteel verblijf in de ruimte van een paar jaar. Tegelijkertijd zoekt de Franse glas- en kristalfabrikant Saint Gobain Crystals uit of het mogelijk is om scintillatoren met een doorsnede van drie inch te vervaardigen . vereist voor de reis naar Mercurius. “Maar eigenlijk voorzie ik dat het allemaal wel gaat lukken”, zegt Dorenbos. Eerdere proeven in Groningen lijken aan te geven dat de Delftse kristallen inderdaad tegen extreme straling kunnen.
Voor de langere termijn is ESA geïnteresseerd in de opvolger van de lanthaanbromide-kristallen, eveneens in Delft ontwikkelde scintillatoren gemaakt van lutetium-iodide (LuI3:Ce3+). Dat kristal blijkt in laboratoriumproeven een recordhoeveelheid licht uit te zenden, en komt wellicht in aanmerking als stralingsdetector voor toekomstige missies. Volgens Dorenbos is ook Nasa geïnteresseerd: de kristallen uit Delft worden onder meer genoemd voor de ‘zwarte gaten-zoeker’ waarover Nasa nadenkt.
Ook op aarde gaat het de Delftse scintillatoren voor de wind. Philips wil de Delftse scintillatoren toepassen in een verbeterd soort PET-scanner, een medische scanner die doorsnedes van patiënten maakt door het verval te meten van speciale, van tevoren radioactief gemaakte suikers in het lichaam. Ook onderzoekt de afdeling RRR of de Delftse scintillatoren toegepast kunnen worden in gespecialiseerde miniatuur-PET-scanners voor proefdieren. “We denken erover om zelf een prototype te bouwen”, zegt Dorenbos.
Comments are closed.